JP2011143668A

JP2011143668A - 熱圧着装置

Info

Publication number: JP2011143668A
Application number: JP2010007991A
Authority: JP
Inventors: Tadao Tsukioka; 忠夫月岡; Misao Nishimura; 美佐夫西村
Original assignee: Tsukioka KK
Current assignee: Tsukioka KK
Priority date: 2010-01-18
Filing date: 2010-01-18
Publication date: 2011-07-28

Abstract

【課題】製箱前シートを傷付けることなく、開口部の周縁部にプラスチックフィルムを熱圧着することができる熱圧着装置を提供する。
【解決手段】熱圧着装置は、開口部５５が穿設された製箱前シート５０を平盤１１上に供給するシート供給装置と、長尺帯状のプラスチックフィルム６０を開口部５５上を通過する方向に送るプラスチックフィルム送り装置２０と、平盤１１に対して昇降しプラスチックフィルム６０を開口部５５の周縁部に熱圧着する加熱体と、長尺帯状の下敷き用シート７０を、プラスチックフィルム６０が製箱前シート５０上達するより上流側で、プラスチックフィルム６０の下を通り、交差する方向に送る下敷き用シート送り装置３０と、交差位置Ｐで昇降し熱圧着される領域６６を囲む破断線６１をプラスチックフィルム６０に切り込む刃体と、破断線６１の内側に周縁部が位置する状態で加熱体が降下するよう制御する制御装置とを具備している。
【選択図】図２

Description

本発明は、紙製包装容器の製箱前シートの開口部の周縁部に、プラスチックフィルムを熱圧着する熱圧着装置に関するものである。

紙製の包装容器として、器壁の一部を切除することにより窓状の開口部を設け、その開口部を透明なプラスチックフィルムで被覆することにより、内部を視認できるようにしているものが公知である。

このような窓部付き包装容器用の多数の製箱前シートに対して、窓部を連続的に形成する手段としては、次のものを想到し得る。すなわち、図４に示すように、開口部１０５が穿設された製箱前シート１００の上に、長尺帯状のプラスチックフィルム１１０を送り、開口部１０５の周縁部でプラスチックフィルムを熱圧着すると共に、熱圧着された部分１０６を囲むような形状の刃体を、製箱前シートに向けて押圧するものである。これにより、プラスチックフィルムは開口部の周縁部に熱圧着されると同時に、開口部１０５を被覆する部分及び熱圧着された部分１０６を含むプラスチックフィルムが切断線１０７に沿って打ち抜かれる。そのため、次の製箱前シートを供給しつつ、打ち抜かれた部分に孔１０９の空いたプラスチックフィルム１１０を先送りすることにより、プラスチックフィルム１１０の未使用部分を次の製箱前シートの上に位置させることができ、連続的に窓部の形成を行うことができる。

ところが、窓部付き包装容器には、日本酒、ワイン、ジュース等の液体を収容させる用途のものが存在する（例えば、特許文献１参照）。一般的に、紙製の包装容器で液体を収容させるものは、防水性を持たせるために、紙に樹脂などがコーティングされた積層シートによって形成されている。そのため、熱圧着と同時に刃体を製箱前シートに向けて押圧する上記の手段では、刃体がプラスチックフィルムを通過して僅かに製箱前シートに食い込むことにより、コーティングされた層が傷付き、防水性が損なわれてしまう。

そこで、本発明は、開口部がプラスチックフィルムで被覆された窓部を器壁に備える包装容器の製造のために、器壁となる部分に開口部が穿設された製箱前シート及び未切断のプラスチックフィルムを連続的に供給しつつ、開口部の周縁部にプラスチックフィルムを熱圧着し、製箱前シートを刃体で傷付けることなく、開口部より少し大きなプラスチックフィルムで開口部を被覆することができる熱圧着装置の提供を課題とするものである。

上記の課題を解決するため、本発明にかかる熱圧着装置は、「窓状の開口部が設けられた製箱前シートを平盤の上に供給するシート供給装置と、長尺帯状のプラスチックフィルムを、前記平盤上に供給された前記製箱前シートの前記開口部の上を通過する方向に送るプラスチックフィルム送り装置と、前記平盤に対して昇降し、降下により前記プラスチックフィルムを介して前記製箱前シートの前記開口部の周縁部を前記平盤に向かって押圧し、前記周縁部に前記プラスチックフィルムを熱圧着する加熱体と、長尺帯状の下敷き用シートを、前記加熱体の昇降位置より前記プラスチックフィルムの送りの上流側で、前記プラスチックフィルムの下を通り前記プラスチックフィルムと交差する方向に送る下敷き用シート送り装置と、前記プラスチックフィルムと前記下敷き用シートの交差位置で昇降し、降下により、前記周縁部に熱圧着される領域を囲む大きさ及び形状の不連続な破断線を前記プラスチックフィルムに切り込む刃体と、前記プラスチックフィルムに形成された前記破断線の内側に前記製箱前シートの前記周縁部が位置する状態で、前記加熱体が降下するよう制御する制御装置とを」具備している。

「製箱前シート」は、包装容器に組み立てる前のシートであり、包装容器を展開した形状に打ち抜かれた後のブランクシートであっても、包装容器を展開した形状に打ち抜かれる前の原紙シートであっても構わない。また、一部が切り残されたブランクシートが、切り残し部によって多数連設されているものであっても良い。

「プラスチックフィルム」は、包装容器に収容された内容物を視認できるよう透明または半透明のフィルムが使用され、特に限定されるものではないが、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン等を使用することができる。また、ガスバリア性を高めるために酸化珪素などの無機酸化物が蒸着された樹脂フィルムであっても良い。

「下敷き用シート」は、降下した刃体によってプラスチックフィルムに破断線を形成する際に、プラスチックフィルムを通過した刃体を受けるためのシートであり、プラスチックフィルムを通過して刃体が突出する長さより厚い、紙シートや樹脂シートを使用することができる。

「不連続な破断線」とは、プラスチックフィルムが切断された部分が、切り残された部分を介して一つの線を形成しているものを指している。そして、このような破断線を形成する刃体は、破断線の形状及び大きさに合わせて形成されたものであり、例えば、トムソン刃型を使用することができる。

「前記加熱体が、前記プラスチックフィルムに形成された前記破断線の内側に前記製箱前シートの前記周縁部が位置する状態で降下するよう制御する制御装置」としては、加熱体がプラスチックフィルムに当接する位置及び刃体がプラスチックフィルムに当接する位置間の距離と、プラスチックフィルムの送り速度から、加熱体が昇降するタイミングを制御するコンピュータや、前記距離と加熱体が昇降するタイミングからプラスチックフィルムの送り速度を制御するコンピュータを例示することができる。

上記構成の本発明では、プラスチックフィルムは、予め破断線が形成された状態で、加熱体の昇降位置に送られる。そのため、加熱体の押圧によって開口部の周縁部にプラスチックフィルムが熱圧着された後、更にプラスチックフィルムを下流側に送ることにより、プラスチックフィルムは破断線で破断し、破断線の内側部分と外側部分とが分離する。これにより、長尺帯状のプラスチックフィルムを先送りして、プラスチックフィルムの未使用部分を、次に供給される製箱前シートの上に位置させることができるため、連続的に窓部の形成を行うことができる。

そして、破断線は、プラスチックフィルムが製箱前シートに至るより上流側で、昇降する刃体によって予め形成されるため、刃体によって製箱前シートが傷付くことが回避される。

また、刃体がプラスチックフィルムを切り込む位置では、下敷き用シートがプラスチックフィルムと交差しており、プラスチックフィルムを通過した刃体を下敷き用シートが受けるため、刃体による切り込みが十分に行われると共に、刃体が傷むことが防止されている。加えて、下敷き用シートは長尺帯状であり、下敷き用シート送り装置によって先送りされるため、刃体を受けて刃跡の付いた部分も先送りされる。これにより、下敷き用シートにおいて傷やささくれた部分のない未使用部分で刃体を受けることができ、意図した形状の破断線をきれいに形成することができる。

次に、本発明にかかる熱圧着装置は、上記構成において、「前記下敷き用シート送り装置は、前記下敷き用シートが前記プラスチックフィルムと前記平盤上で交差する方向に前記下敷き用シートを送る」ものとすることができる。

「平盤」は、製箱前シートを載置し、加熱体がプラスチックフィルムを介して製箱前シートを押圧する押圧力を受けるが、上記構成の本発明では、この平盤上にプラスチックフィルムが位置する状態で破断線が形成される。すなわち、刃体によって破断線が形成される位置と、加熱体によってプラスチックフィルムが製箱前シートに熱圧着される位置が、共に平盤上であることにより、両位置を近付けることが可能となる。これにより、「前記加熱体が、前記プラスチックフィルムに形成された前記破断線の内側に前記製箱前シートの前記周縁部が位置する状態で降下するように行われる制御」が容易なものとなり、破断線の内側に周縁部を位置させる位置合わせの誤差を低減することができる。

以上のように、本発明の効果として、開口部がプラスチックフィルムで被覆された窓部を器壁に備える包装容器の製造のために、器壁となる部分に開口部が穿設された製箱前シート及び未切断のプラスチックフィルムを連続的に供給しつつ、開口部の周縁部にプラスチックフィルムを熱圧着し、製箱前シートを刃体で傷付けることなく、開口部より少し大きなプラスチックフィルムで開口部を被覆することができる熱圧着装置を提供することができる。

本発明の一実施形態の熱圧着装置の斜視図である。図１の熱圧着装置の動作を説明する図である。図１の熱圧着装置に供給される前の製箱前シートの平面図である。製箱前シートを傷付けるおそれのある手段を説明する図である。

以下、本発明の一実施形態の熱圧着装置１の構成について、説明する。熱圧着装置１は、窓状の開口部５５が設けられた製箱前シート５０を平盤１１の上に供給するシート供給装置と、長尺帯状のプラスチックフィルム６０を、平盤１１上に供給された製箱前シート５０の開口部５５の上を通過する方向に送るプラスチックフィルム送り装置２０と、平盤１１に対して昇降し、降下によりプラスチックフィルム６０を介して製箱前シート５０の開口部５５の周縁部５６を平盤１１に向かって押圧し、周縁部５６にプラスチックフィルム６０を熱圧着する加熱体と、長尺帯状の下敷き用シート７０を、プラスチックフィルム６０が製箱前シート５０上に達するより上流側で、プラスチックフィルム６０の下を通りプラスチックフィルム６０と交差する方向に送る下敷き用シート送り装置３０と、プラスチックフィルム６０と下敷き用シート７０の交差位置Ｐで昇降し、降下により、周縁部５６に熱圧着される領域６６を囲む大きさ及び形状の不連続な破断線６１を、プラスチックフィルム６０に切り込む刃体と、プラスチックフィルム６０に形成された破断線６１の内側に製箱前シート５０の周縁部５６が位置する状態で加熱体が降下するよう制御する制御装置とを具備している。

更に、本実施形態の熱圧着装置１では、下敷き用シート送り装置３０は、下敷き用シート７０がプラスチックフィルム６０と平盤１１上で交差する方向に下敷き用シート７０を送るよう構成されている。

より詳細に説明すると、製箱前シート５０は包装容器が展開された形状に打ち抜かれたブランクシートであり、図３に示すように、包装容器の側方の器壁となる部分に開口部５５が設けられている。ここでは、ゲーブルトップ型の包装容器を例にとって示している。また、内容物の残量が少なくなった際にこれを視認しやすくするために、器壁において底面に近い位置に開口部５５が設けられている場合を例示しており、開口部５５の形状は角部が丸みを帯びた四角形である。

製箱前シート５０は、組み立てられた後に包装容器の内表面となる側が上になるように、シート供給装置（図示しない）によって平盤１１上に供給される。平盤１１は、上面が平滑な水平面となった台であり、金属などを用いて高強度及び高剛性に形成されている。この平盤１１に対して昇降する昇降体１５の底面には、加熱体と刃体（共に図示しない）が取り付けられている。

ここで、加熱体は、製箱前シート５０に穿設された開口部５５を周縁に沿って所定幅で囲む環状の領域としての周縁部５６（図３参照）、に相当する形状の断面を有する突型を有している。一方、刃体は、複数の刃部が支持体に埋め込まれて形成されており、隣接する刃部間には若干の間隔が空けられている。このように刃部間に間隔を空けるのは、プラスチックフィルム６０を完全に切り離すことなく不連続な破断線６１を形成するためであり、この間隔は、例えば０．１ｍｍ〜１ｍｍとすることができる。そして、それぞれの刃部の刃線をつなげて得られる線が、周縁部５６を外側から囲むことが可能な環状となるように設定されている。

プラスチックフィルム送り装置２０は、未使用のプラスチックフィルム６０が巻かれたロール（図示しない）からプラスチックフィルム６０を引き出して、平盤１１と昇降体１５の底面との間に送る送りローラ２１と、平盤１１上を通過したプラスチックフィルム６０を巻き取る巻き取りローラ２２を備えている。また、下敷き用シート送り装置３０は、同様に、未使用の下敷き用シート７０が巻かれたロール３５から下敷き用シート７０を引き出して、平盤１１と昇降体１５の底面との間に送る送りローラ３１と、平盤１１上を通過した下敷き用シート７０を巻き取る巻き取りローラ３２を備えている。

プラスチックフィルム６０は、図２に示すように、平盤１１上に載置された製箱前シート５０の上であって開口部５５の上を通過するように送られる。一方、下敷き用シート７０は、平盤１１上でプラスチックフィルム６０と交差するように送られ、その交差位置Ｐは、プラスチックフィルム６０が製箱前シート５０にさしかかるより僅かに上流側である。加えて、下敷き用シート７０はプラスチックフィルム６０の下を通るように送られる。なお、本実施形態は、プラスチックフィルム６０の送り方向と下敷き用シート７０の送り方向がほぼ直交する場合を例示している。

上記構成の熱圧着装置１により、開口部５５の周縁部５６へのプラスチックフィルム６０の熱圧着は、次のように行われる。まず、昇降体１５が下降すると、刃体が交差位置Ｐでプラスチックフィルム６０上に降下し、プラスチックフィルム６０に破断線６１が形成される。ここで、上記のように、刃体は間隔をあけて支持された複数の刃部によって形成されているため、破断線６１は、プラスチックフィルム６０が線状に切り込まれた切り込み部６１ａと、切り込み部６１ａと切り込み部６１ａとの間でプラスチックフィルム６０がつながっているつなぎ部６１ｂから形成されている（図２における部分拡大図参照）。

また、刃体がプラスチックフィルム６０を切り込む際、プラスチックフィルム６０を通過した刃体は、交差位置Ｐでプラスチックフィルム６０の下に位置する下敷き用シート７０に少し食い込むため、プラスチックフィルム６０を十分に切断することができる。また、降下した刃体を下敷き用シート７０が受けるため、平盤１１と刃体が衝突することに起因して、刃体が傷んだり平盤１１に傷が付いたりすることを回避することができる。ここで、プラスチックフィルム６０を切り込むために刃体がプラスチックフィルム６０を押圧する力の大きさを調整する機構を、昇降体１５を下降させる装置に設けることにより、プラスチックフィルム６０の材質や厚さによらずプラスチックフィルム６０を十分に切断することができると共に、下敷き用シート７０に刃体が食い込む長さを調整することができる。なお、図２では、刃体によって下敷き用シート７０に刃跡７９がついた部分が、下流側に送られる様子を併せて図示している。

プラスチックフィルム６０が下流側に送られ、破断線６１の内側に製箱前シート５０の周縁部５６が位置した状態で、昇降体１５が下降し、加熱体の突型によってプラスチックフィルム６０を介して周縁部５６が押圧される。その結果、加熱体の熱と押圧力によって、プラスチックフィルム６０の領域６６が周縁部５６に熱圧着される。

同時に、昇降体１５の下降により刃体も下降し、交差位置Ｐでプラスチックフィルム６０に新たな破断線６１が形成される。これに先立ち、下敷き用シート７０も下流側に送られ、刃跡７９のない未使用部分で刃体を受けることができる。

その後、プラスチックフィルム送り装置２０によってプラスチックフィルム６０を下流側に送ろうとする力が作用すると、プラスチックフィルム６０は破断線６１より内側の領域６６で、製箱前シート５０の周縁部５６に熱圧着されているため、破断線６１のつなぎ部６１ｂが破断する。そして、破断線６１より内側の部分が分離したことにより孔６９があいたプラスチックフィルム６０が、下流側に送られる。

このようにして、領域６６で製箱前シート５０の周縁部５６に熱圧着され、領域６６を囲む破断線６１で破断したプラスチックフィルム６０によって開口部５５が被覆され、製箱前シート５０に窓部が形成される。その製箱前シート５０が平盤１１上から除かれ、シート供給装置によって新たな製箱前シート５０が供給されて、上記の動作が繰り返されることにより、多数の製箱前シート５０に対して連続的に窓部を形成することができる。

以上のように、本実施形態の熱圧着装置１によれば、プラスチックフィルム６０が製箱前シート５０に至るより上流側で、昇降する刃体によってプラスチックフィルム６０に破断線６１が形成されるため、刃体によって製箱前シート５０が傷付くことがない。これにより、液体を収容するために、樹脂などのコーティング層が積層されている製箱前シートに対しても、コーティング層を傷付けることなく窓部を形成することができる。

また、破断線６１の形成にあたり、プラスチックフィルム６０を通過した刃体は、下敷き用シート７０が受けるため、刃体が下敷き用シート７０に少し食い込むことによりプラスチックフィルム６０の切断が十分に行われると共に、刃体が平盤１１に衝突して傷むことが防止されている。加えて、下敷き用シート７０は長尺帯状であり、下敷き用シート送り装置３０によって先送りされるため、刃跡７９の付いた部分も先送りされ、下敷き用シート７０の未使用部分で、次に下降してくる刃体を受けることができる。

加えて、下敷き用シート７０が平盤１１上の交差位置Ｐでプラスチックフィルム６０と交差するため、刃体によって破断線６１が形成される位置と、加熱体によってプラスチックフィルム６０が熱圧着される位置とが近い。これにより、破断線６１がちょうど開口部５５の周縁部５６を外側から囲むように位置した状態で、加熱体によって熱圧着を行わせる制御が容易で、位置合わせに誤差が生じにくいものとなる。

以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。

例えば、製箱前シート５０が包装容器を展開した形状に打ち抜かれたブランクシートである場合を例示したが、これに限定されず、包装容器を展開した形状に打ち抜かれる前の原紙シートであっても良い。

また、開口部５５の形状が角部が丸みを帯びた四角形であり、周縁部５６の外形及び破断線６１の形状もこれに対応した形状となっている場合を例示したが、これに限定されず、円形、楕円形、三角形、星形、果物の形を模した形状など、種々の形状とすることが可能である。

更に、昇降体１５の昇降により、加熱体と刃体が同時に昇降する場合を例示したが、これに限定されず、加熱体を昇降させる構成と、刃体を昇降させる構成が別であっても構わない。

１熱圧着装置
１１平盤
２０プラスチックフィルム送り装置
３０下敷き用シート送り装置
５０製箱前シート
５５開口部
５６周縁部
６０プラスチックフィルム
６１破断線
６６（周縁部に熱圧着される）領域
７０下敷き用シート
Ｐ交差位置

特開平１１−２０８６５１号公報

Claims

窓状の開口部が設けられた製箱前シートを平盤の上に供給するシート供給装置と、
長尺帯状のプラスチックフィルムを、前記平盤上に供給された前記製箱前シートの前記開口部の上を通過する方向に送るプラスチックフィルム送り装置と、
前記平盤に対して昇降し、降下により前記プラスチックフィルムを介して前記製箱前シートの前記開口部の周縁部を前記平盤に向かって押圧し、前記周縁部に前記プラスチックフィルムを熱圧着する加熱体と、
長尺帯状の下敷き用シートを、前記加熱体の昇降位置より前記プラスチックフィルムの送りの上流側で、前記プラスチックフィルムの下を通り前記プラスチックフィルムと交差する方向に送る下敷き用シート送り装置と、
前記プラスチックフィルムと前記下敷き用シートの交差位置で昇降し、降下により、前記周縁部に熱圧着される領域を囲む大きさ及び形状の不連続な破断線を前記プラスチックフィルムに切り込む刃体と、
前記プラスチックフィルムに形成された前記破断線の内側に前記製箱前シートの前記周縁部が位置する状態で、前記加熱体が降下するよう制御する制御装置と
を具備することを特徴とする熱圧着装置。
前記下敷き用シート送り装置は、前記下敷き用シートが前記プラスチックフィルムと前記平盤上で交差する方向に前記下敷き用シートを送る
ことを特徴とする請求項１に記載の熱圧着装置。